Magnetisch zuurstof gedraagt zich als overgangsmetaal
Onderzoekers van het Zernike Institute for Advanced Materials van de Rijksuniversiteit Groningen en van het Institute for Molecules and Materials van de Radboud Universiteit hebben een nieuwe type op zuurstof gebaseerd magnetisme ontdekt. Dit opent een interessant onderzoeksveld waarmee het magnetisch gedrag van zuurstof wordt bestudeerd en dat eventueel tot toepassingen binnen het veld van de spintronica leidt. Het onderzoek is gepubliceerd in het juninummer van Physical Review Letters.
Tot op heden werd bij magnetisme gebruik gemaakt van veel zware elementen als overgangsmateriaal, bijvoorbeeld ijzer, of bij zeldzame aardmetalen, bijvoorbeeld neodinium. De onderzoekers hebben nu het magnetisme van het veel lichtere element zuurstof bestudeerd in cesiumdioxide (CsO2), een ionogene vaste stof met dezelfde kristalstructuur als gewoon tafelzout.
In het onderzoek is aangetoond dat magnetische momenten van ongepaarde elektronen (de zogenaamde spins) van CsO2 antiparallel gekoppeld kunnen worden tot een één-dimensionale spin-keten. Dit betekent dat de magnetische interacties tussen naburige moleculen alleen in één richting van de kristalstructuur voorkomen. Het mechanisme dat deze spin-keten veroorzaakt is tot dus ver alleen aangetoond voor overgangsmetaal verbindingen. Zuurstof kan zich dus als overgangsmetaal gedragen. Lichte elementen als zuurstof bieden bijzondere voordelen binnen de spintronica, omdat de 'omhoog' of 'omlaag' stand van de spins langer kan blijven staan.
De magnetische eigenschappen van superoxides als zuurstof zijn tot heden weinig bestudeerd. Een parallelle onderzoekslijn binnen het Zernike Institute wordt echter wel gevolgd onder leiding van prof. dr. Bart van Wees en is gebaseerd op koolstof (grafeen).
Het onderzoek werd gefinancierd door de Stichting FOM en een VIDI beurs van NWO-CW voor dr. Graeme Blake.
Referentie: Antiferromagnetic S = ½ Spin Chain Driven by p-Orbital Ordering in CsO2, Syarif Riyadi, Baomin Zhang, Robert A. de Groot, Antonio Caretta, Paul H.M. van Loosdrecht, Thomas T.M. Palstra, and Graeme R. Blake. DOI: http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.108.217206
Contact: dr. Graeme Blake
| Laatst gewijzigd: | 13 maart 2020 01:51 |
Meer nieuws
-
23 januari 2025
ERC Proof of Concept Grant voor Harutyunyan en van den Boogaart
Syuzanna Harutyunyan en Geert van den Boogaart van de Faculty of Science and Engineering hebben een ERC Proof of Concept Grant toegekend gekregen.
-
22 januari 2025
RUG nomineert drie onderzoeken voor Klokhuis Wetenschapsprijs
De Scholierenacademie van de RUG heeft dit jaar drie onderzoeken ingezonden voor de Klokhuis Wetenschapsprijs. Deze prijs bekroont interessant en relevant wetenschappelijk onderzoek voor kinderen van 9 tot 12 jaar.
-
20 januari 2025
Een waterbestendige sensor die zichzelf herstelt
Het rekt, plakt, herstelt zichzelf als er een scheurtje ontstaat, het is water- en vorstbestendig, en het geleidt elektriciteit. PhD-student Zeyu Zhang heeft een zogenaamde hydrogel ontwikkeld onder begeleiding van Patrizio Raffa, hoogleraar Slimme...